CN104927888B - 炼焦煤入炉煤粒度控制点的确定方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种炼焦煤预处理工艺中入炉煤粒度控制点的确定方法，包括如下步骤，1)将原料煤分成均匀的两份；2)对原料煤湿煤状态和干煤状态分析进行筛分，将原料煤干、湿状态同一粒度等级重量百分比进行对比，计算相同粒度等级分布条件下干、湿煤粒度组成的差值；判断确定最佳入炉煤粒度。本发明针对入炉煤成焦过程中的物性形态，通过与筛分工艺的结合，可以对入炉煤的粒度控制点进行优化确认，从而有效地降低入炉煤中细粒煤过粉碎，粗粒煤难粉碎的可能性，控制精度高，生产稳定性好，筛分出的煤料不会形成较大的粒度偏析缺陷。在增加煤调湿、煤干燥等预处理设备时，还能有效降低预处理设备的能耗和返料比例，降低过程能耗。

Description

炼焦煤入炉煤粒度控制点的确定方法

技术领域

本发明属于焦化技术领域，具体涉及炼焦煤的预处理，特别涉及炼焦煤入炉煤粒度控制点的确定方法。

背景技术

根据传统的教科书，炼焦行业的入炉煤的粒度控制点一般设定在3mm，而控制方法用细度概念进行控制，即小于3mm以下的比例占全部样品比例的百分比数量，常见的细度控制指标一般在70～80％之间，这种控制方法是为了保证焦炭质量的均匀性和稳定性。但是由于焦化行业目前的备煤水平大多未做到选择性粉碎的精确控制技术，多采用先配后破，或先破后配工艺，较难达到精确控制。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种炼焦煤预处理工艺中入炉煤粒度控制点的确定方法，根据该方法确定的入炉煤粒度控制点，易与筛分工艺结合，降低炼焦煤预处理工艺中入炉煤中细粒煤过粉碎，粗粒煤未粉碎的可能性，也能与煤调湿、煤干燥等预处理工艺相结合，有效降低预处理设备的能耗和返料比例，降低过程能耗。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案包括如下步骤：

1)将原料煤分成均匀的两份；

2)对其中一份原料煤进行初级粒度筛分，根据筛分结果，将该原料煤按粒度大小划分成n个两两相邻的粒度等级，每个粒度等级k_t的范围为d_t～d_t+1，其中d_t﹥d_t+1，且有一个粒度等级k_t的粒度下限值d_t+1为3mm；称量并计算得到每一粒度等级k_t湿煤状态的质量百分比，所述t为1～n的整数，所述n≥3；

3)将另外一份原料煤干燥至恒重，然后对其进行初级粒度筛分，分别称量并计算得到对应步骤2)的n个粒度等级k_t中干煤状态的质量百分比；

4)计算原料煤任一粒度等级k_t条件下干、湿煤的质量百分比变化差值θ，将干、湿煤的质量百分比变化差值为最大值θ_max时对应的粒度等级记为k_m，如果k_m的上限值d_m＜3mm，则以3mm为炼焦入炉煤粒度控制点；如果d_m≥3，则选出满足如下两个条件的粒度等级并记为k_p：条件1，该粒度等级的θ≤a，a值根据工艺条件和使用条件人为进行选择，如控制扬尘或者控制焦炭质量等工艺要求，一般情况下设定a值≤15％，且a≤θ_max；条件2，该粒度等级的粒度上限值不小于干、湿煤的质量百分比变化差值为最大值θ_max所对应的粒度等级k_m的上限值，即p的范围为：1≤p≤m；然后进行步骤5)；

5)将干煤粒度等级k_t的质量百分比记为ω_t，计算得到满足sum(ω_q：ω_p)≤b的最小p值p_min，则该p_min值对应的粒度等级的上限值即为入炉煤的粒度控制点；所述ω_q为干煤粒度等级k_t(此时，t为q)下限值d_t+1为3mm的质量百分比；sum(ω_q：ω_p)表示粒度k_q～k_p之间的质量百分比之和；b值一般根据各厂细度大小选择，大小为(100-细度值)％，也可自由选择，工厂实际中常选不高于20％。

进一步地，所述n为6～15的整数。

进一步地，所述粒度等级k_t范围的上限与下限的差值不超过5mm，t为2～n-1的整数。

进一步地，所述粒度等级k_t范围的上限与下限的差值不超过2mm，且d_t-d_t+1＝d_t+1-d_t+2。

本发明提出的炼焦入炉煤粒度控制点的确定方法，针对入炉煤成焦过程中的物性形态，通过与筛分工艺的结合，可以对入炉煤的粒度控制点进行优化确认，从而有效地降低入炉煤中细粒煤过粉碎，粗粒煤难粉碎的可能性，控制精度高，生产稳定性好，筛分出的煤料不会形成较大的粒度偏析缺陷。在增加煤调湿、煤干燥等预处理设备时，还能有效降低预处理设备的能耗和返料比例，降低过程能耗。

附图说明

图1为湿煤条件1各粒度等级的质量百分比。

图2为干煤条件1各粒度等级的质量百分比。

图3为干、湿煤质量百分比变化差值。

具体实施方式

以下结合具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

实施例1

本实施例中，原料煤的水分为12％，将原料煤分成均匀的两份，对其中的一份(即湿煤)进行振荡筛筛分分析，得到9个两两相邻的粒度等级k_t，称量并计算得到每一粒度等级k_t的质量百分比，绘出柱状分析图，见图1(图1中，1～0mm的粒度等级和下限为19mm的两个含量较小的粒度等级未示出，但不影响解决本发明的技术问题。也可将1～0mm的粒度等级与3～1mm粒度等级合并成3～0mm粒度等级,下限为19mm的粒度等级与19～17mm粒度等级合并)，图1中19～17mm粒度等级为k₁，……，5～3mm粒度等级为k₈，3～1mm粒度等级为k₉。

将另外一份原料煤干燥至恒重，然后对其进行初级粒度筛分，得到图1中的9个粒度等级，称量并计算得到上述9个粒度等级k_t的质量百分比(即干煤各粒度等级的质量百分比)，绘出柱状分析图，见图2。

计算原料煤在上述9个粒度等级k_t条件下，干、湿煤的质量百分比变化差值θ，绘出柱状分析图，见图3。

从图3可以看出，粒度等级k₅(11～9mm)的干、湿煤的质量百分比变化差值θ为最大值θ_max，对应的粒度等级的上限值d₆为11mm，设定a≤10％时，满足条件1：该粒度等级的θ≤10％和条件2：该粒度等级的粒度上限值不小于11mm的粒度等级为k₁～k₄。

设定干煤粒度等级k_t的质量百分比记为ω_t，b＝20％，按下述方法计算求出sum(ω₈：ω_p)20％的最小p值p_min：

依次列出k₈～k₁的质量百分比，分别计算sum(ω₈：ω₄)、sum(ω₈：ω₃)、sum(ω₈：ω₂)及sum(ω₈：ω₁)，计算过程如下：

表1对粒度等级上限为13mm的判断

首先计算sum(ω₈：ω₄)＝18.6％(见表1)＜20％，继续计算sum(ω₈：ω₃)，从表2可以看出，sum(ω₈：ω₃)＝22.09％＞20％，不满足条件，不用继续计算sum(ω₈：ω₂)及sum(ω₈：ω₁)，得出最小p值p_min为4，确定粒度等级k₄的上限值13mm为炼焦煤入炉煤的粒度。

表2对粒度等级上限为15mm的判断

Claims (6)

1.一种炼焦煤预处理工艺中入炉煤粒度控制点的确定方法，其特征在于：包括如下步骤，

1)将原料煤分成均匀的两份；

2)对其中一份原料煤进行初级粒度筛分，根据筛分结果，将该原料煤按粒度大小划分成n个两两相邻的粒度等级，每个粒度等级k_t的范围为d_t～d_t+1，其中d_t﹥d_t+1，且有一个粒度等级k_t的粒度下限值d_t+1为3mm；称量并计算得到每一粒度等级k_t湿煤状态的质量百分比，所述t为1～n的整数，所述n≥3；

3)将另外一份原料煤干燥至恒重，然后对其进行初级粒度筛分，分别称量并计算得到对应步骤2)的n个粒度等级k_t中干煤状态的质量百分比；

4)计算原料煤任一粒度等级k_t条件下干、湿煤的质量百分比变化差值θ，将干、湿煤的质量百分比变化差值为最大值θ_max时对应的粒度等级记为k_m，如果k_m的上限值d_m＜3mm，则以3mm为入炉煤粒度控制点；如果d_m≥3，则选出满足如下两个条件的粒度等级并记为k_p：条件1，该粒度等级的θ≤a，且a≤θ_max；条件2，该粒度等级的粒度上限值不小于k_m的上限值，即p的范围为：1≤p≤m；然后进行步骤5)；

5)将干煤粒度等级k_t的质量百分比记为ω_t，计算得到满足sum(ω_q：ω_p)≤b的最小p值p_min，则该p_min值对应的粒度等级的上限值即为入炉煤粒度控制点；所述ω_q为干煤粒度等级k_t下限值d_t+1为3mm的质量百分比；sum(ω_q：ω_p)表示粒度k_q～k_p之间的质量百分比之和。

2.根据权利要求1所述的炼焦煤预处理工艺中入炉煤粒度控制点的确定方法，其特征在于：

所述步骤2)中，n为6～15的整数。

3.根据权利要求1或2所述的炼焦煤预处理工艺中入炉煤粒度控制点的确定方法，其特征在于：

所述步骤2)中，粒度等级k_t范围的上限与下限的差值不超过5mm，t为2～n-1的整数。

4.根据权利要求1或2所述的炼焦煤预处理工艺中入炉煤粒度控制点的确定方法，其特征在于：

所述步骤2)中，粒度等级k_t范围的上限与下限的差值不超过2mm，且d_t-d_t+1＝d_t+1-d_t+2。

5.根据权利要求3所述的炼焦煤预处理工艺中入炉煤粒度控制点的确定方法，其特征在于：

所述步骤2)中，粒度等级k_t范围的上限与下限的差值不超过2mm，且d_t-d_t+1＝d_t+1-d_t+2。

6.根据权利要求3所述的炼焦煤预处理工艺中入炉煤粒度控制点的确定方法，其特征在于：

所述步骤4)中，a≤15％，所述步骤5)中，b≤20％。